يظهر HD1 ، الكائن باللون الأحمر ، في وسط الصورة المكبرة. الائتمان: Harikane et al.
فريق دولي من علماء الفلك يضم باحثين من مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان ، رصدت أبعد جسم فلكي في كل العصور: مجرة.
تقع المجرة المرشحة ، المسماة HD1 ، على بعد حوالي 13.5 مليار سنة ضوئية ، وقد تم وصفها يوم الخميس في مجلة الفيزياء الفلكية. في مقال مرفق نشر في إشعارات شهرية برسائل من الجمعية الفلكية الملكيةو بدأ العلماء في التكهن بما هي المجرة بالضبط.
يقترح الفريق فكرتين: يمكن لـ HD1 أن تكون نجومًا بمعدل مذهل ويمكن أن تأوي نجوم سكان III ، وهي الأكبر. النجوم الأولى– والتي لم يتم ملاحظتها حتى الآن. بدلاً من ذلك ، قد يحتوي HD1 على ثقب أسود فائق الكتلة تبلغ كتلته حوالي 100 مليون ضعف كتلة شمسنا.
يقول فابيو باكوتشي ، المؤلف الرئيسي للدراسة: “قد تكون الإجابة عن أسئلة حول طبيعة مثل هذا المصدر البعيد أمرًا صعبًا”. MNRAS الدراسة ، شارك في تأليف مقال الاكتشاف على أبج، وعالم الفلك في مركز الفيزياء الفلكية. “الأمر أشبه بتخمين جنسية السفينة من العلم الذي ترفعه ، بينما تكون بعيدًا عن الشاطئ ، والسفينة في وسط ضباب كثيف وعاصف. يمكنك – أن تكون قادرًا على رؤية ألوان وأشكال معينة للعلم ، ولكن ليس في مجملها ، إنها في النهاية لعبة طويلة من التحليل واستبعاد السيناريوهات غير المعقولة.
HD1 مشرق للغاية في ضوء الأشعة فوق البنفسجية. لتفسير ذلك ، “تحدث عمليات طاقة معينة هناك ، أو الأفضل من ذلك ، حدثت قبل بضعة مليارات من السنين ،” كما يقول باكوتشي.
في البداية ، افترض الباحثون أن HD1 كانت مجرة نجمية قياسية ، وهي مجرة تخلق نجومًا بمعدل مرتفع. ولكن بعد حساب عدد النجوم التي كان HD1 ينتجها ، حصلوا على “معدل لا يُصدق – سيشكل HD1 أكثر من 100 نجمة كل عام. وهذا أعلى بعشر مرات على الأقل مما نتوقعه لهذه النجوم.” المجرات. “
عندها بدأ الفريق في الشك في أن HD1 ربما لا يتشكل نجومًا عادية يومية.
يقول باكوتشي: “كانت أول مجموعة من النجوم التي تشكلت في الكون أكثر كتلة وأكثر إشراقًا وسخونة من النجوم الحديثة”. “إذا افترضنا أن النجوم المنتجة في HD1 هي هذه النجوم المبكرة ، أو نجوم المجموعة الثالثة ، فيمكن تفسير خصائصها بسهولة أكبر. في الواقع ، يمكن لنجوم المجموعة الثالثة إنتاج المزيد من الضوء فوق البنفسجي من النجوم العادية ، مما قد يوضح اللمعان فوق البنفسجي الشديد لـ HD1 “.
يعرض الجدول الزمني المجرات المرشحة الأولى وتاريخ الكون. الائتمان: Harikane et al.، NASA، EST and P. Oesch / Yale.
ومع ذلك ، يمكن للثقب الأسود الهائل أن يفسر أيضًا السطوع الشديد لـ HD1. نظرًا لأنه يبتلع كميات هائلة من الغاز ، يمكن أن تنبعث فوتونات عالية الطاقة من المنطقة المحيطة بالثقب الأسود.
إذا كان الأمر كذلك ، فسيكون ذلك أقرب بكثير ثقب أسود هائل معروف للبشرية ، لوحظ في وقت أقرب بكثير للانفجار العظيم من صاحب الرقم القياسي الحالي.
يقول آفي لوب ، عالم الفلك في مركز الفيزياء الفلكية والمؤلف المشارك لكتاب MNRAS دراسة. “إنه يكسر أعلى انزياح أحمر للكوازار تم تسجيله على الإطلاق بمعامل يقارب الضعف ، وهو إنجاز رائع.”
تم اكتشاف HD1 بعد أكثر من 1200 ساعة من المراقبة باستخدام تلسكوب سوبارو وتلسكوب فيستا وتلسكوب الأشعة تحت الحمراء البريطاني وتلسكوب سبيتزر الفضائي.
يقول يويتشي هاريكان ، عالم الفلك بجامعة طوكيو الذي اكتشف المجرة: “لقد كان العثور على HD1 من بين أكثر من 700000 كائن شاقًا للغاية”. “اللون الأحمر لـ HD1 يطابق الخصائص المتوقعة لمجرة تبعد 13.5 مليار سنة ضوئية بشكل مدهش ، الأمر الذي أصابني بالقشعريرة عندما وجدتها.”
بعد ذلك ، أجرى الفريق ملاحظات متابعة باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر (ALMA) لتأكيد المسافة ، التي تبعد 100 مليون سنة ضوئية عن GN-z11 ، صاحب الرقم القياسي الحالي لأبعد مجرة.
باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، سيرصد فريق البحث قريبًا HD1 مرة أخرى للتحقق من بعده عن الأرض. إذا ثبتت صحة الحسابات الحالية ، فستكون HD1 هي أبعد وأقدم مجرة مسجلة.
ستسمح نفس الملاحظات للفريق بالتعمق في هوية HD1 وتأكيد ما إذا كانت أي من نظرياتهم صحيحة.
يقول لوب: “تشكلت بضع مئات الملايين من السنين بعد الانفجار العظيم ، لا بد أن ثقبًا أسود في HD1 قد نما من بذرة ضخمة بمعدل غير مسبوق”. “مرة أخرى ، تبدو الطبيعة أكثر إبداعًا منا.”
بحث عن H-Dropout Lyman Break Galaxies في z ~ 12-16 ، arXiv: 2112.09141 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2112.09141 مقبولة للنشر في رسائل من MNRAS.
هل مصادر المماطلة z∼13 المكتشفة حديثًا مجرات أم كوازارات ؟، arXiv: 2201.00823 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2201.00823 مقبولة للنشر في ApJ.
المقدمة من
مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية
اقتبس: رصد العلماء أبعد مجرة على الإطلاق (2022 ، 7 أبريل) تم استرداده في 7 أبريل 2022 من https://phys.org/news/2022-04-scientists-farthest-galaxy.html
هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. باستثناء الاستخدام العادل لأغراض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى للمعلومات فقط.
